JPH04274468A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置等に使用
される、感光体上に形成された静電潜像をトナーを用い
て可視像に現像する現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上の静電潜像を可視像に
現像する現像装置としては、二成分磁気ブラシ現像法と
呼ばれる現像方式を用いた現像装置が考えられ、実用化
されている。この方式は、キャリアと呼ばれる大粒径の
磁性粒子とトナーとを混合攪拌し、摩擦帯電させたのち
、互いに静電力で付着したトナーとキャリアが非磁性で
かつ円筒形をなしている現像スリーブ上にスリーブ内に
備えられた磁石による磁力で磁気ブラシを形成し、この
磁気ブラシがスリーブの回転によって現像領域へと搬送
されそこで感光体上の静電潜像を摺擦し潜像にトナーを
付着させて可視像に現像する方式である。この方式によ
れば、トナー帯電が均一に行なわれかつキャリアが現像
電極の働きを行なうので、細線の再現性に優れた美しい
画像を得ることが出来る。

【０００３】しかしながら、上記の現像方式には次のよ
うな欠点があった。すなわち、トナーを均一に摩擦帯電
させるためにキャリアと混合攪拌させるための攪拌手段
が必要である。また、トナーとキャリアの混合比に関し
て言えば、トナーが多すぎるとトナー帯電が十分に行な
われないために未帯電のトナーが生じて、このトナーが
感光体の非画像部に付着し易くなり画像を汚してしまう
。また、トナーが少なすぎると、画像濃度が低下する上
にキャリアが磁気拘束力を振り切って感光体に付着する
キャリア付着が生じる。したがって、トナーとキャリア
の混合比は厳密にコントロールされなければならないが
、そのために混合比の検出手段及びトナー補給手段を必
要とする。これらのことから、二成分磁気ブラシ現像方
式の現像装置は、必然的に装置が大型化かつ複雑化して
しまう。

【０００４】そこで、上記の欠点を解決するために、キ
ャリアを用いない一成分磁性トナー現像法を用いた現像
装置が考えられた。その一例を図３に示す。現像器１０
は磁性トナー１２と、磁性トナーを表面に担持して感光
体１４と対向する現像領域へと搬送する非磁性かつ導電
性の現像スリーブ１６と、現像スリーブ内部に備えられ
た磁石１８と、現像スリーブ１６に圧接され、トナー帯
電と層厚規整を行なっている弾性ブレード２０と、で構
成されている。現像スリーブ１６には、現像バイアスを
印加する現像バイアス印加手段２２が設けられており、
感光体１４上の静電潜像を可視像に反転現像する。

【０００５】しかしながらこの方式では、ブレード２０
によるトナー帯電を十分に行なうためには、スリーブ１
６上のトナー層厚を非常に薄くしなければならず、その
ため弾性ブレード２０とスリーブ１６との圧接部でトナ
ーが溜り易くなりその結果、トナーがストレスによる固
着を起こしブレードとスリーブの間にトナー詰まりが生
じる。これは、スリーブ上の白い筋となって現れ、画像
の美しさを損なうことになる。また、このトナー固着を
防ぐためにブレードの圧接力を弱くすると、スリーブ上
のトナー層厚が厚くなり十分な帯電が行なわれなくなる
。その結果、感光体上の非画像部にトナーが付着し画像
を汚してしまう。

【０００６】また、最近では、磁性トナーに少量の磁性
キャリアを加えた現像剤を用いて相対的に回転するスリ
ーブと磁石ロールによってこの現像剤を搬送し、現像を
行なう現像装置が考えられ、実用化されている。その例
を、図４にて示す。

【０００７】現像器１０は、磁性トナー１２と磁性キャ
リア２３の混合した現像剤２４を保持しており、相対的
に回転可能な現像スリーブ１６と磁石ロール２６と、ス
リーブ１６上の現像剤の穂立ち高さを規制する規整ブレ
ード２８と、で構成されている。スリーブ１６上に磁石
ロール２６の磁力によって付着した現像剤２４は、磁気
ブラシを形成しスリーブ及び磁石ロールの回転によって
、転動しつつ現像領域へと搬送される。このとき、トナ
ーは磁気ブラシの転動によりトナー同士やトナーとキャ
リアあるいはスリーブとの間で摩擦帯電され、現像に必
要な電荷を与えられる。そうして現像領域へと搬送され
た現像剤により、感光体１４上の静電潜像を可視像に現
像する。この現像方式では、細線再現性に比較的優れか
つべた黒濃度の高い現像器をこのような簡易な構成で製
造することが出来る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の現像装置には、次に述べるような欠点があった。現像
に必要なトナー帯電は、主として現像スリーブ上で行わ
れるが、スリーブ面積が狭いため、トナー帯電はトナー
同士の摩擦帯電が支配的になってしまう。その結果、十
分に帯電されない未帯電トナー及び所定の極性とは逆の
極性に帯電したいわゆる逆極性トナーが生じ、これらの
トナーが感光体上の静電潜像の非画像部に付着すること
で、下地かぶりを起こし画像を汚してしまう。

【０００９】また、上記の磁性トナー中に磁性キャリア
を混合した現像剤による現像装置では、キャリア量を増
やすことでトナーの帯電は良好になり画質が向上するが
、スリーブやマグロールの回転トルクが高くなり、本体
モータの負荷が増すので好ましくない。

【００１０】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的は、スリーブやマグロ
ールの回転トルクを増やすことなくトナーの十分な摩擦
帯電が行え、下地かぶりを起こさない美しい現像を行う
ことのできる現像装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の現像装置は、像担持体上の静電潜像を可視像
に現像する現像装置で、磁性あるいは非磁性の現像剤と
、該現像剤を保持する筐体と、前記現像剤を像担持体近
傍に搬送する搬送手段と、前記現像剤を攪拌する攪拌手
段とを備えた現像装置において、前記筐体内部の表面が
、平均表面粗さ１〜５０ミクロンとなるよう処理されて
いる。

【００１２】あるいは、像担持体上の静電潜像を可視像
に現像する現像装置で、磁性あるいは非磁性の現像剤と
、該現像剤を保持する筐体と、前記現像剤を像担持体近
傍に搬送する搬送手段と、前記現像剤を攪拌する攪拌手
段とを備えた現像装置において、前記筐体内部の少なく
とも表面部が、摩擦帯電系列上現像剤より正または負に
離れた材質で形成されている。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する本発明の現像装置では、現
像器筐体内の現像剤は、攪拌手段によって攪拌されるが
、そのとき１乃至５０ミクロンの表面粗さを有するかあ
るいは現像剤とは摩擦帯電系列上正または負に大きくは
なれた筐体内部表面で摩擦帯電を受け、所定の極性に帯
電されたのち搬送手段上に付着し、像担持体上の静電潜
像近傍まで搬送され、そこで潜像を可視像に現像する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。本実施例は、磁性トナーと磁性キャ
リアの混合現像剤を用いた反転現像方式の現像装置の一
実施例である。また本実施例は、感光体の初期帯電極性
およびトナーの帯電極性が負の場合について述べる。

【００１５】図１は、本発明の現像器の例である。現像
器１０は、磁性トナー１２と、磁性キャリア２３とを混
合した現像剤２４を内部に収納している。ここで用いら
れている現像剤は、磁性トナーは、スチレンアクリル系
の樹脂中に、フェライトなどの磁性粉を１０ないし６５
％含んでおり、着色剤としてカーボンブラックを混合し
た平均粒径約１０μｍの粉体で、本実施例で用いられて
いる負帯電トナーにはアゾ系含金属染料、塩素化パラフ
ィン、塩素化ポリエステルなどの電子受容性物質が内添
されている。磁性キャリアは、フェライト球形粒子であ
り、平均粒径は約５０μｍである。また、トナーとキャ
リアとの混合比は二成分磁気ブラシ現像方式ほど厳密で
ある必要はなく、重量比で５０〜９０％となるように保
たれる。

【００１６】また、現像器１０は、現像剤を表面に保持
して現像領域へと搬送する現像スリーブ１６および、現
像スリーブ内に現像スリーブと同軸となるように支持さ
れている磁石ロール２６を備えている。前記した現像ス
リーブ１６は、電圧印加可能なように導電性の材質、例
えばアルミニウム円筒などで形成され、かつその表面は
トナーを所定の極性、この場合は負極性に帯電させるよ
うな物質で被覆されていても良く、その物質は例えばシ
リコン樹脂などが選ばれる。磁石ロール２６は、現像ス
リーブ１６上に前記した現像剤を磁力により付着させ搬
送するためのもので、円周方向にＮ、Ｓと交互に８極着
磁され、現像スリーブ１６と相対的に回転可能に支持さ
れている。

【００１７】更に、現像器１０の内部には、アジテータ
３０が備えられている。このアジテータ３０は、現像器
１０の内壁部３１を摺擦するように回転可能に支持され
ており、かつアジテータ３０の、現像器１０の内壁部３
１と接する先端部３２は、比較的柔らかい材質でトナー
を所定の極性に帯電させるような、例えば負帯電の場合
シリコンゴム等で構成されている。また、先端部３２は
、この他厚み０．０５〜０．３ｍｍ、自由長３〜１５ｍ
ｍの材質ＰＥＴ、ＰＰなどからなるフィルムでもよい。 そして、現像器１０の内壁部３１は、トナーの帯電を促
進するように、表面粗さ約１０ミクロン程度に粗面化処
理されている。

【００１８】この粗面化処理であるが、現像器１０は変
性ポリフェニレンオキサイド（ＭＰＰＯ）、アクリロニ
トリルブタジエン（ＡＢＳ）などの熱可塑性樹脂の成形
品である。そこで、表面を粗く処理するために、成形に
用いる金型をサンドブラスト等で粗面化し、この金型で
成形を行うことにより、所望の粗さを持つ内壁を得るこ
とができる。

【００１９】この表面粗さの程度であるが、トナーと内
壁部との接触面積を大きくするのが目的なので、余り小
さくても効果がないが、トナー粒径約１０ミクロンより
も大きすぎるとくぼみにトナーが残ってしまうので、望
ましくは５〜２０ミクロン程度がよい。

【００２０】次に、図１に示した現像器１０の動作につ
いて図を参照しつつ以下に述べる。現像器１０内の現像
剤は、アジテータ３０の回転にともない現像器１０の内
壁部３１および先端部３２と摩擦され、所定の極性に帯
電する。アジテータの回転数は、スリーブの回転数約１
５０ｒｐｍを外付けギアで減速して得られるが、約１０
〜３０ｒｐｍとしている。このように摩擦帯電を受けた
現像剤は、現像スリーブ１６上に、磁石ロール２６の磁
力で付着する。

【００２１】現像スリーブ１６上に付着した現像剤は、
現像スリーブ１６と所定の間隔（２００〜４００μｍ）
をもって設けられた規整ブレード２８によって、その間
を通り抜け現像剤層厚を規整された後、静電潜像を担持
している感光体１４と現像スリーブ１６とが対向してい
る現像領域Ａに搬送され、そこでトナー１２は静電潜像
に静電力で付着し、潜像を可視像に現像する。現像スリ
ーブ１６上を現像剤が搬送される様子を図２に示す。

【００２２】現像スリーブ上に付着した現像剤は、磁石
ロールの磁力によって穂立ちを形成する。そして、磁石
ロールの回転によって穂立ちは転動を繰り返し、それに
よってトナーは、トナー同士あるいはキャリアやスリー
ブ表面などとの相互摩擦により更に摩擦帯電を受ける。 ここで、磁石ロールの回転は、現像スリーブの回転方向
は逆方向でその回転数は、約６００〜１０００ｒｐｍに
設定されている。

【００２３】こうして摩擦帯電を受け十分にチャージア
ップしたトナーが、感光体１４近傍まで運ばれ、そこで
静電潜像を可視像に現像するので、下地かぶりを起こさ
ない美しい現像を行うことができる。

【００２４】また、本発明の他の実施例として、現像器
１０内での現像剤の摩擦帯電のために、図１において表
面粗面化処理の代わりに、内壁部３１をシリコン樹脂で
形成してもよい。このように内壁部３１をトナーと摩擦
帯電系列上で離れた材質とすることで、トナーの摩擦帯
電の効果を持たせている。

【００２５】この他本発明は、上記に詳述した例に限定
されず、その主旨を逸脱しない範囲で変更を加えること
ができる。上記の例は、磁性キャリアと磁性トナーを用
いた現像方式についてであるが、例えば、非磁性一成分
現像方式でも、あるいは磁性一成分現像方式でも、トナ
ー帯電のためのアジテータを持ち現像器の内壁処理が施
された現像装置であれば、本発明に含まれることは明か
である。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したことから明らかなように
、本発明の現像装置では、現像器内壁とトナー攪拌装置
によって、トナーの十分な摩擦帯電が行えるので、下地
かぶりを起こさない美しい現像を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の現像装置の構成図である。

【図２】本実施例の現像装置で現像剤の搬送の様子を示
す説明図である。

【図３】従来の現像装置の構成図である。

【図４】従来の現像装置の構成図である。

【符号の説明】

１０　　現像器 ３０　　アジテータ ３１　　内壁部 ３２　　先端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体上の静電潜像を可視像に現像
   する現像装置で、磁性あるいは非磁性の現像剤と、該現
   像剤を保持する筐体と、前記現像剤を像担持体近傍に搬
   送する搬送手段と、前記現像剤を攪拌する攪拌手段とを
   備えた現像装置において、前記筐体内部の表面が、平均
   表面粗さ１乃至５０ミクロンであることを特徴とする現
   像装置。
2. 【請求項２】　　像担持体上の静電潜像を可視像に現像
   する現像装置で、磁性あるいは非磁性の現像剤と、該現
   像剤を保持する筐体と、前記現像剤を像担持体近傍に搬
   送する搬送手段と、前記現像剤を攪拌する攪拌手段とを
   備えた現像装置において、前記筐体内部の少なくとも表
   面部が、摩擦帯電系列上現像剤より正または負に離れた
   材質で形成されていることを特徴とする現像装置。